C语言绘制余弦、正弦曲线

Cain ·

更新时间:2024-11-15

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绘制余弦曲线

要求：在屏幕上用“*”（星号）显示0°~360°的余弦函数cos(x)曲线。（不使用数组）

问题分析与算法设计

对一般的显示器来说，只能按行输出，即：输出第一行信息后，想能向下一行输出，不能再返回到上一行。为了获得一个周期（0°~360°）的余弦函数图形，j就必须在一行中一次输出两个“*”。

为了同时得到余弦函数cos(x)图形在一行上的两个点，考虑利用cos(x)的左右对称性。将屏幕行方向定义为x，列方向定义为y。若定义图形的总宽度为62行，计算出x行0°~180°时y点坐标m，那么在同一行与之对称的180°~360°的y点坐标就应为62-m。程序中利用反余弦函数acos计算坐标(x,y)的对用关系。

程序说明与注释


/****************绘制0~2PI区间内的余弦曲线****************/
/***********编者：董炳政******编写时间2018/07/20**********/
/*******************************************************/
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
  double y;          /*纵坐标y*/
  int x,m;          /*横坐标x*/
  for(y = 1;y >= -1;y -= 0.1) /*纵轴y从1~-1，步长为0.1*/
  {
    m=acos(y)*10;      /*利用math.h中的反余弦函数，求对应横坐标的值，此时m为int型变量*/
    for(x = 1;x < m;x++)  /*开始逐行打点*/
      printf(" ");    /*在曲线定点右侧，打印空格*/
    printf("*");      /*第一个曲线定点打印“*”*/
    for(;x < 62-m;x++)   /*开始打印对称曲线定点，由于对称性x的终值为62-m*/
      printf(" ");    /*在两定点之间打印空格*/
    printf("*\n");     /*第二个曲线定点打印“*”，并换行*/
  }
  return 0;
}

运行结果：


[root@localhost 1_drawingcos]# ./drawingcos 
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绘制正弦曲线

在已经会绘制余弦曲线的基础上，我们来进一步探索如何利用C语言绘制正弦函数。

问题分析：

很自然的，我们想到将acos(y)换成asin(y)，不就可以把画余弦函数换成画正弦函数了吗。可是，事实并没有那么简单。首先，0°~360°的正弦函数并不是一个简单的左右对称的图形；其次，反三角函数x=asin(y)的值域为(-π/2,π/2)，所以并不能通过简单的求反三角函数值计算出(π,2π)这一段图形的横坐标。

这里提供一种方法。我们可以通过计算asin(y)来得到(0,π/2)这一段图形的横坐标；利用(0,π/2)的图形和(π/2,π)关于x=π/2轴对称，来得到(π/2,π)这一段图形的横坐标；通过计算π+asin(-y)的值，来得到(π,2π)这一段图形的横坐标。


/****************绘制0~2PI区间内的弦曲线****************/
/***********编者：董炳政******编写时间2018/07/20**********/
/*******************************************************/
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159
int main()
{
  double y;          /*纵坐标y*/
  int x,m;          /*横坐标x*/
  for(y = 1;y >= 0;y -= 0.1) /*先求0~PI，纵轴y从1~0，步长为0.1*/
  {
    m=asin(y)*10;      /*利用math.h中的反正弦函数，求对应横坐标的值，此时m为int型变量*/
    for(x = 1;x < m;x++)  /*开始逐行打点*/
      printf(" ");    /*在曲线定点右侧，打印空格*/
    printf("*");      /*第一个曲线定点打印“*”*/
    for(;x < 31-m;x++)   /*开始打印对称曲线定点，由于0~PI的对称性x的终值为31-m*/
      printf(" ");    /*在两定点之间打印空格*/
    printf("*\n");     /*第二个曲线定点打印“*”，并换行*/
  }
  for(y -= 0.1;y >= -1;y -= 0.1)
  {
    m=(PI+asin(-y))*10;   
    for(x=1;x<m;x++)
      printf(" ");
    printf("*\n");
    for(;x<(62-(m-31));x++)
      printf(" ");
    printf("*\n");
  }
  return 0;
}

运行结果：


[root@localhost 1_drawingcos]# ./drawingsin 
       * *
     *     *
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